专题14 动量守恒定律-2023届浙江省物理选考各地模拟考试试题精选训练（浙江专用）

专题14 动量守恒定律 一．选择题（共16小题） 1．（2021•浙江）在爆炸实验基地有一发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2：1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬间开始计时，在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．两碎块的位移大小之比为1：2 B．爆炸物的爆炸点离地面高度为80m C．爆炸后质量大的碎块的初速度为68m/s D．爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m 【解答】解：A、爆炸物在最高点时炸裂成质量之比为2：1的两个碎块， 设两碎块的质量分别为m1＝2m，m2＝m，设爆炸后两碎块的速度分别为v1、v2， 爆炸过程，系统在水平方向动量守恒，m1的速度方向为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得： m1v1﹣m2v2＝0 爆炸后两碎块做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们做平抛运动的时间t相等，设两碎块的水平位移分别为x1、x2，则有： m1v1t﹣m2v2t＝0 m1x1﹣m2x2＝0 解得：x1：x2＝m2：m1＝1：2， 两碎块的竖直分位移相等，两碎块的水平位移之比为1：2，而从爆炸开始抛出到落地的位移之比不等于1：2，故A错误； BD、设两碎片做平抛运动的时间均为t，两碎块落地发出的声音的传播时间分别为t1＝5s﹣t，t2＝6s﹣t，声音的传播位移： x1＝v声音t1，x2＝v声音t2，由A可知x1：x2＝1：2， 代入数据解得：t＝4s，x1＝340m，x2＝680m， 爆炸物的爆炸点离地面高度： hm＝80m， 爆炸后两碎块落地点之间的水平距离： x＝x1+x2＝（340+680）m＝1020m，故B正确，D错误； C、由B可知，爆炸后碎块m1的水平位移：x1＝340m，碎块m2的水平位移x2＝680m， 爆炸后质量大的碎块m1的初速度为v1m/s＝85m/s，故C错误。 故选：B。 2．（2022•浙江模拟）如图，桌子边缘用茶叶罐子压着一张纸，欲向外把纸拉走，而让茶叶罐子留在桌上，实验发现纸拉得越快，茶叶罐子越稳定，对此，以下说法正确的是（　　） A．纸拉得越快，纸对罐子的摩擦力越小 B．由于罐子有惯性，所以纸拉得越快，罐子惯性越大，越稳定 C．纸拉得越快，纸对罐子的摩擦力的冲量越小 D．无论拉纸的力如何，罐子和纸总会有相对运动，最终罐子总可以留在桌上 【解答】解：A、拉纸的快慢，对纸对罐子的摩擦力没有影响，故A错误； B、罐子的质量不变，罐子惯性就不变，故B错误； C、纸拉得越快，纸对罐子摩擦力的作用时间就越短，则冲量越小，故C正确； D、如果拉纸的力小一些，罐子就会获得较大的速度或者与纸一起运动，罐子就可能离开桌面，故D错误。 故选：C。 3．（2022•浙江模拟）如图所示为一半圆形的环，AB为半圆的水平直径，从A点以2m/s水平初速抛出一个质量为0.2kg的小球，经0.2s后小球落在半圆上P点（图中未画出），下列判断中正确的是（　　） A．半圆的半径为0.3m B．P点的速度方向与水平方向夹角的正切为 C．小球从A点运动到刚落在半圆壁前一瞬时，小球动量改变了0.4kg•m/s D．选择合适的初速度，小球可以垂直打在半圆壁上 【解答】解：A、从A点以2m/s水平初速抛出，经0.2s后小球在水平方向的位移为0.4m，在竖直方向的位移为0.2m，几何关系计算得到半圆的半径为0.25m，故A错误； B、P点的速度方向与水平方向夹角的正切为1，故B错误； C、从A点水平抛出到小球刚落在半圆壁前，小球动量改变等于重力的冲量，故C正确。 D、不论初速度多大，小球都不可能垂直打在半圆壁上，故D错误； 故选：C。 4．（2022•浙江模拟）图甲是抬鼓击球的体育活动画面，实际活动比较复杂，现建立如图乙的简化模型，20个人对称地拉着绳子（图中只显示面对面的两条绳子）抬鼓击球，设鼓的质量为6kg，球的质量为0.5kg，绳子质量不计，A点为手拉住绳子的接触点，B为绳子与鼓的连接点。某次击球活动时，目测A、B的竖直高度差约为绳长AB的十分之一（设每根绳子都如此），并保持稳定，假定活动过程中鼓始终处于静止状态，发现球从离鼓0.8m的高度由静止开始下落，与鼓发生碰撞后又几乎可以回到0.8m处，碰撞时间约为0.1s。（空气阻力忽略不计，g取10m/s2）。对此情景，下列分析正确的是（　　） A．球在空中时，每个人对绳子的拉力为60N B．击球过程中，鼓对球弹力的冲量为2.5N•s C．击球时，每个人对绳子的拉力为52.5N D．击球时，鼓对球的平均作用力40N 【解答】解：A、球在空中时，20根绳子的拉力的竖直分